铌掺杂钛酸钡的制备及性能研究*
2024-03-21赵晓雪高浅珝宗喆昊赵卫星姜红波
化学工程师 2024年2期
赵晓雪,高浅珝,宗喆昊,赵卫星,姜红波
(宝鸡文理学院 化学化工学院,陕西 宝鸡 721013)
压电陶瓷作为一种功能性材料可以实现电能与机械能的转换,可用来制造变压器、压力传感器、红外探测器、转换器等,已成为近年来的研究热点之一[1]。当下对于无铅压电陶瓷的研制、开发、运用已普遍成为各国科学家追捧的高潮以及时代发展所需条件的必然趋势[2]。无铅压电陶瓷研究的体系主要有(Bi1/2Na1/2)TiO3系[3-5]、BaTiO3系[6]、Bi4Ti3O12系[7,8]和铌酸钠钾(KxNa(1-x)NbO3)系[9],且无铅压电陶瓷通常按结构可以分为4 大类,即钙钛矿结构、铋层状结构、钨青铜结构以及碱金属铌酸盐型[10],在这其中有一种特殊的具有钙钛矿型的结构晶体——钛酸钡(BaTiO3)[11],随着近年来电子陶瓷工业的迅速发展,对于BaTiO3压电陶瓷的需求也越来越大。
BaTiO3陶瓷,作为一种具有钙钛矿结构的铁电陶瓷,是最早被人们发现且熟知的无铅压电陶瓷。现如今已被广泛应用于温控传感器、红外辐射探测仪器等各种电子元器件中,被誉为“电子陶瓷工业的支柱”[9],是整个陶瓷工业领域无可替代的存在。
基于以上论述,制备BaTiO3基陶瓷的烧结温度、烧结工艺、掺杂物都对其电性能的好坏有着很大影响[13-17],本文通过改变烧结温度、改变熔盐法中混合盐的比例、改变掺杂物Nb2O5物质的量,进一步提高BaTiO3基陶瓷的铁电、介电性能。
1 实验部分
1.1 药品及仪器
Ba(OH)2·8H2O(AR 国药集团化学试剂有限公司);Nb2O5(AR 上海吉至生化科技有限公司);无水乙醇(AR 山东维进化工科技有限公司);TiO2(AR天津市致远化学试剂有限公司)。……
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